Archivo para noviembre 2011

Transbordador Hermes   Leave a comment

El transbordador Hermes o minilanzadera Hermes fue la apuesta europea por un vehículo espacial reutilizable para garantizar el acceso de los europeos al espacio y el aprovisionamiento de una estación especial propia o, en su caso, los módulos europeos acoplados a una estación espacial internacional.

El proyecto vivió varios problemas, entre otros de la falta de experiencia europea en vehículos espaciales reutilizables, y finalmente se canceló en 1992.

Historia

En 1978 Francia disponía de un proyecto para construir un pequeño transbordador reutilizable; pero las dudas y los costes eran cuantiosos para la agencia espacial francesa.

Tras la experiencia obtenida con el Spacelab y los planes para fabricar y disponer de la estación espacial Columbus, transformada posteriormente en el módulo Columbus de la ISS, la ESRO y después la Agencia Espacial Europea consideraron necesaria una plena independencia de los lanzadores y vehículos espaciales estadounidenses. Hasta entonces los europeos viajaban al espacio gracias a programas de colaboración de la NASA o la COSMOS; pero la dependencia de estas colaboraciones se consideraba inviable a largo plazo; por ejemplo, el laboratorio espacial había sido donado gratuitamente para conseguir plazas en los transbordadores norteamericanos. Por todo ello, a principios de los años ochenta comenzaron los estudios preliminares; pero no fue hasta 1987 cuando el programa adquirió personalidad propia.

La lanzadera Hermes (el Mensajero de los Dioses) estaba, como señalaba La carrera hacia el Cosmos de Radio Quebec,2 a mitad de camino entre las cápsulas Soyuz soviéticas (por capacidad y tipo de lanzador) y los transbordadores estadounidenses (por forma y capacidad de reutilización). Debía estar operativa para 1995.

Se estudiaron varias alternativas y finalmente se optó por un avión con alas en forma de delta y con la propulsión mínima para maniobrar en órbita, siendo llevada hasta su órbita por un cohete de nueva creación.

Aunque finalmente el cohete se fabricó y voló con éxito, el programa Hermes fue cancelado en 1992 ante la falta de experiencia europea en aislamiento térmico, su alto coste y las expectativas de desarrollar el X-38 junto a Estados Unidos3 para descender de la que terminó siendo la Estación Espacial Internacional.

Los conceptos de la lanzadera

La Hermes se pensó como un transporte reutilizable de bajo coste para cuatro personas como máximo y un mínimo de equipo y 3 000 Kg de suministros como máximo. El peso total de la nave con tripulación, combustible y carga no debería superar las 20 toneladas, carga máxima que puede llevar la versión más potente del cohete Ariane 5.

La tripulación contaría con soporte vital para permanecer en el espacio un máximo de 7 días.

Pese a que el proyecto fue cancelado, la idea de una nave espacial reutilizable de pequeño tamaño que pueda ser llevada a una órbita baja por un único lanzador (más sencillo que el programa estadounidense) sigue vigente.

  • Estados Unidos estudiaba un modulo reutilizable, subido al espacio por un cohete convencional para sustituir a los transbordadores espaciales.
  • Rusia desarrolló conceptualmente el módulo Kliper y fabricó una maqueta con el objetivo de conseguir socios que aportaran el capital para su construcción. El Kliper se proyecta como una astronave capaz de transportar seis personas o dos personas y 700 kg de carga. Fue ofrecido a Europa, pero la ESA rehusó apoyar el proyecto por falta de definición.
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Publicado noviembre 30, 2011 por sbabri en Tecnología espacial

Hipótesis sobre el fin del universo   Leave a comment

Big Rip

 En un Universo abierto, la relatividad general predice que el Universo tendrá una existencia indefinida, pero con un estado donde la vida que se conoce no puede existir. Bajo este escenario, la energía oscura causa que la tasa de expansión del Universo se acelere. Llevándolo al extremo, una aceleración de la expansión eterna significa que toda la materia del Universo, empezando por las galaxias y eventualmente todas las formas de vida, no importa cuanto de pequeñas sean, se disgregarán en partículas elementales desligadas. El estado final del Universo es una singularidad, ya que la tasa de expansión es infinita.

Archivo:Big rip.gif

Big Crunch

El Big Crunch. El eje vertical se puede considerar como tiempo positivo o negativo.

La teoría del Big Crunch es un punto de vista simétrico del destino final del Universo. Justo con el Big Bang empezó una expansión cosmológica, esta teoría postula que la densidad media del Universo es suficiente para parar su expansión y empezar la contracción. De ser así, se vería cómo las estrellas tienden a ultravioleta, por efecto Doppler. El resultado final es desconocido; una simple extrapolación sería que toda la materia y el espacio-tiempo en el Universo se colapsaría en una singularidad espaciotemporal adimensional, pero a estas escalas se desconocen los efectos cuánticos necesarios para ser considerados (Véase Gravedad cuántica).

Este escenario permite que el Big Bang esté precedido inmediatamente por el Big Crunch de un Universo precedente. Si esto ocurre repetidamente, se tiene un universo oscilante. El Universo podría consistir en una secuencia infinita de Universos finitos, cada Universo finito terminando con un Big Crunch que es también el Big Bang del siguiente Universo. Teóricamente, el Universo oscilante no podría reconciliarse con la segunda ley de la termodinámica: la entropía aumentaría de oscilación en oscilación y causaría la muerte caliente. Otras medidas sugieren que el Universo no es cerrado. Estos argumentos indujeron a los cosmólogos a abandonar el modelo del Universo oscilante. Una idea similar es adoptada por el modelo cíclico, pero esta idea evade la muerte caliente porque de una expansión de branas se diluye la entropía acumulada en el ciclo anterior.

http://es.wikipedia.org/wiki/Destino_final_del_Universo

Publicado noviembre 30, 2011 por mariaprm en Teorías sobre el espacio

La Luna   Leave a comment

La Luna

La luna ha fascinado a la humanidad a través de los tiempos. Mediante la simple observación con el ojo desnudo, uno puede distinguir dos grandes tipos de terrenos: las mesetas relativamente brillantes y las llanuras más oscuras. A mediados del siglo XVII, Galileo y otros astrónomos tempranos realizaron observaciones telescópicas, notando un solapamiento casi infinito de cráteres. Se ha sabido también durante más de un siglo que la Luna es menos densa que la Tierra. Aunque se han averiguado muchas cosas sobre la Luna antes de la edad espacial, esta nueva era ha revelado muchos secretos dificilmente imaginables antes de esta época. El conocimiento actual de la Luna es mayor que el del resto de los objetos del Sistema Solar exceptuando la Tierra. Esto conduce a una mayor comprensión de los procesos geológicos y una mejor apreciación de la complejidad de los planetas terrestres.

El 20 de Julio de 1969, Neil Armstrong se convirtió en el primer hombre que pisón la Luna. Fue seguido por Edwin Aldrin, ambos pertenecientes a la misión Apollo 11. Ellos y otros caminantes lunares experimentaron los efectos de la falta de atmófera. Se emplearon las comunicaciones por radio ya que las ondas de sonido sólo pueden ser oídas cuando viajan a través de un medio como el aire. El cielo lunar es siempre negro debido a que la difracción de la luz requiere la presencia de una atmósfera. Los astronautas también experimentaron la diferencia gravitacional. La gravedad lunar es un sexto de la gravedad terrestre; un hombre que pese unos 82 kilogramos (180 libras) en la Tierra, pesará sólo 14 kilogramos (30 libras) en la Luna.

La Luna está a 384,403 kilómetros (238,857 millas) de la Tierra. Su diámetro es 3,476 kilómetros (2,160 millas). Tanto la rotación de la Luna como su revolución alrededor de la TIerra duran 27 días, 7 horas y 43 minutos. Esta rotación síncrona está causada por la distribución asimétrica de la masa de la luna, lo que ha permitido a la gravedad terrestre mantener un hemisferio lunar permanentemente girado hacia la Tierra. Las liberaciones ópticas han sido observadas mediante telescopios desde mediados del siglo XVII. Liberaciones muy pequeñas pero reales (máximo aproximado de 0°.04) son causadas por el efecto de la gravedad solar y la excenctricidad de la órbita terrestre, perturbando la órbita de luna y permitiendo la preponderancia cíclica del momento torsor en las direcciones norte-sur y este-oeste.

Cuatro estaciones sísmicas alimentadas por energía nuclear fueron instaladas durante el proyecto Apollo para recoger datos sobre el interior de la Luna. Sólo existe una actividad tectónica residual debida al enfriamiento y a la acción de las mareas, pero otros lunamotos han sido causados por impactos de meteoros y objetos artificiales, como la destrucción deliberada del Módulo Lunar contra la superficie lunar. Los resultados obtenidos han demostrados que la Luna tiene una corteza de unos 60 kilómetros (37 millas) de espesor en el centro de lado cercano. Si esta corteza es uniforme en toda la Luna, constituiría el 10% del volumen lunar comparados con menos del 1% de la Tierra. Las determinaciones sísmicas de la existencia de una corteza y un manto en la Luna indican que se trata de una planeta estratificado con diferencicación por procesos ígneos. No hay evidencia de la existencia de un núcleo rico en hierro si no es pequeño. La información sísmica ha influido en las teorías sobre la formación y evolución de la Luna.

La Luna fue fuertemente bombardeada en su historia temprana, lo que originó que muchas de las rocas originales de la antigua corteza se mezclaran, fundieran, enterraran o desaparecieran. Los impactos meteóricos aportaron una gran variedad de rocas “exóticas” a la Luna, de tal forma que las muestras obtenidas en sólo 9 de las zonas produjeron muchos tipos diferentes de rocas para su estudio. Los impactos también sacaron a la luz rocas lunares situadas a gran profundidad y distribuyeron sus fragmentos sobre amplias zonas alejadas de su origen, haciéndolas más accesibles. La corteza subyacente fue también adelgazada y fragmentada, permitiendo que el basalto fundido del interior alcanzara la superficie. Como la Luna no tiene ni atmósfera ni agua, los componentes de los suelos no se deterioran químicamente como lo harían en la Tierra. Rocas con más de 4,000 millones de años todavía existen allí, permitiendo la obtención de información sobre la historia temprana del sistema solar que no está disponible en la Tierra. La actividad geológica en la Luna consiste en un grandes impactos ocasionales y la formación continua de los regolitos. Sin embargo, se considera que está geológicamente muerta. Con una historia temprana tan activa de bombardeo y un final relativamente abrupto de los grandes impactos, la Luna se considera fosilizada en el tiempo.

Los Apollo y el resto de misiones lunares han vuelto a la Tierra con 382 kilogramos (840 libras) de rocas y suelos. A partir de estos se han estudiado tres grandes tipo de materiales superficiales: los regolitos, los mares y las terrazas. El bombardeo de micrometeoritos ha pulverizado concienzudamente las rocas superficiales produciendo unos detritus de grano fino denominados regolitos. Los regolitos, o suelo lunar, son granos minerales no consolidados, fragmentos de roca y una combinación de estos que han sido soldados en forma de cristal por los impactos. Se puede encontrar sobre toda la superficie lunar, con la excepción de las paredes inclinadas de los valles y cráteres. Tienen de 2 a 8 metros (7 a 26 pies) de espesor en los mares y puede sobrepasar los 15 metros (49 pies) en las terrazas, dependiendo del tiempo que haya estado expuesta la roca subyacente al bombardeo de meteoritos.

Los oscuros mares, con relativamente pocos cráteres, cubren aproximadamente el 16% de la superficie lunar y se concentran en el lado cercano de la Luna, principalmente dentro de las cuencas de impacto. Esta concetración podría ser debida al hecho de que el centro de masas de está desplazado de su centro geométrico unos 2 kilómetros (1.2 millas) en dirección a la Tierra, probablemente debido a que la corteza es más gruesa en el lado oscuro. Es posible, por lo tanto, que los magmas de basalto procedentes del interior hayan alcanzado facilmente la superficie en el lado cercano. pero encotraron dificultades en el lado lejano. Las rocas de los mares son basaltos y la mayoría tiene una edad que va de 3,100 a 3,800 millones de años. Algunos fragmentos en las brechas de las mesetas tienen una edad de 4,300 millones de años y las fotografías de alta resolución sugieren que algunos flujos en los mares rodean cráteres jóvenes y, por lo tanto, podrían tener una edad de 1,000 millones de años. Los mares tienen un espesor medio de pocos cientos de metros pero son tan masivos que frecuentemente deforman la corteza subyacente lo que produce depresiones parecidas a fallas y cordilleras levantadas.

Las mesetas relativamente brillantes, cuibertas de cráteres son llamadas terrazas. Los cráteres y cuencas de las mesetas se forman por los impactos de meteoritos y son, por lo tanto, más viejos que los mares, habiendo acumulado más cráteres. El tipo de roca dominante en esta región contiene altos índices de feldespato plagioclásico (un mineral rico en calcio y aluminio) y son mezcla de fragmentos brechados por los impactos de meteoritos. La mayoría de las brechas de las terrazas están compuestas por fragmentos de brechas todavía más viejos. Otras muestras de las terrazas son las rocas cristalinas de grano fino formadas por fusión de impacto debido a las altas presiones que se generan en los impactos. Casi todas las brechas de las terrazas y la masa fundida por los impactos se formó hace 3,800 o 4,000 millones de años. El intenso bombardeo empezó hace 4,600 millones de años, que es la edad estimada del origen de la Luna.

La Luna en Números
 Masa (kg) 7.349e+22
 Masa (Tierra = 1) 1.2298e-02
 Radio ecuatorial (km) 1,737.4
 Radio ecuatorial (Tierra = 1) 2.7241e-01
 Densidad media (gm/cm^3) 3.34
 Distancia media desde la Tierra (km) 384,400
 Período rotacional (días) 27.32166
 Período orbital (días) 27.32166
 Velocidad orbital media (km/seg) 1.03
 Excentricidad orbital 0.05
 Inclinación del eje (grados) 6.68
 Inclinación orbital (grados) 18.3-28.6
 Gravedad superficial en el ecuador (m/seg^2) 1.62
 Velocidad de escape en el ecuador (km/seg) 2.38
 Albedo geométrico visual 0.12
 Magnitud (Vo) -12.74
 Temperatura media de la superficie (día) 107°C
 Temperatura media de la superficie (noche) -153°C
 Temperatura máxima de la superficie 123°C
 Temperatura mínima de la superficie -233°C

Animaciones de la Luna

 

Vistas de la Luna

La siguiente es una colección de imágenes que muestran la Luna.

Apollo 17 – Vista Completa de la Luna
Este disco completo de la Luna fue fotografiado por la tripulación del Apollo 17 durante su paso por detrás de la Tierra en el viaje de vuelta a casa después de un alunizaje exitoso en Diciembre de 1972. Los mares que se pueden ver en esta foto incluyen el Serentatis, Tranquillitatis, Nectaris, Foecunditatis y Crisium. (Cortesía NASA)
Luna – Mosaico en Falso Color
Esta fotografía en falso color de la Luna fue tomada por la nave Galileo el 8 de Diciembre de 1992. El procesamiento del falso color empleado para crear esta imagen es útil para la interpretación de la composición del suelo de la superficie. Las áreas que aparecen en color rojo generalmente corresponden a las meseta lunares, mientras que las zonas que varían de azul a naranja indican la presencia de un antiguo flujo de lava volcánica de un mar o oceáno lunar. Las áreas de los mares más azules contienen más titanio que las regiones naranjas. El Mar Tranquillitatis, visto como una mancha azul oscuro a la derecha, es más rico en titanio que el Mar Serenitatis, un área circular considerablemente más pequeña situada más arriba a la izquierda del Mar Tranquillitatis. Las áreas azules y naranjas que cubren la mayor parte del lado izquierdo de la Luna en esta vista representan muchos ríos de lava separados en el Oceáno Procellarum. Los pequeñas áreas púrpuras que se encuentran cerca del centro son depósitos piroclásticos formadas por erupciones volcánicas explosivas. El cráter reciente Tucho, con un diámetro de 85 kilómetros (53 millas), destaca en la parte inferior de la foto.
El Lado Lejano de la Luna
Esta imagen fue tomada por los astronautas del Apollo 11 en 1969. Muestra una porción del lado oscuro de la Luna, marcado extensamente por los cráteres. El gran cráter que se puede ver tiene un diámetro aproximado de 80 kilómetros (50 millas). El terreno arrugado que se puede ver aquí es típico del lado lejano de la Luna. (Cortesía NASA)
Polo Sur Lunar
Este mosaico está compuesto por 1,500 imágenes de la región polar sur de la Luna obtenidas por Clementine. La mitad superior del mosaico mira a la Tierra. Clementine ha revelado lo que parece ser una gran depresión cerca del polo sur lunar (centro), evidente debido a la presencia de extensas sombras alrededor del polo. Esta depresión probablemente es una cuenca antigua que se formó por el impacto de un asteroide o un cometa. Una porción significativa de la zona oscura cercana al polo podría estar en sombra permanente, y suficientmente fría para atrapar el agua de origen cometario en forma de hielo

La cuenca de impacto Schrodinger (a las 4 en punto) esta formada por dos anillos, de unos 320 kilómetros de diámetro (200 millas) que se ha reconocido como la segunda cuenca de impacto más joven de la Luna. El centro de Schrodinger está colmado de lavas. El agujero volcánico que se observa en el suelo de Schrodinger es uno de los volcanes explosivos más grandes de la Luna. (Cortesía Naval Research Laboratory.)
Apollo 11
El Módulo Lunar (ML) del Apollo 11 en la etapa de ascenso, con los atronautas Neil A. Armstrong y Edwin E. Aldrin Jr. a bordo, se ha fotografiado desde el Módulo de Servicio y Mando (MSM) durante su encuentro en la órbita lunar. El ML estaba realizando la maniobra de aproximación para el atraque con el MSM. El Astronauta Michael Collins permanecio en el MSM en órbita lunar mientras los otros dos miembros de la tripulación exploraban la superficie lunar. El gran área de color oscuro que se ve al fondo es el Mar de Smyth, centrado a 85 grados de longitud este y 2 grados de latitud sur en la superficie lunar del lado cercano. Esta vista mira al oeste. La Tierra se eleva sobre el horizonte lunar. (Cortesía NASA)
Apollo 11 – Bandera
El Astronauta Edwin E. Aldrin Jr., piloto del módulo lunar, posa para una fotografóa al lado de la bandera izada de los Estados Unidos durante la actividad extravehicular del Apollo 11. El Módulo Lunar Eagle está a la izquierda. Las huellas de los astronautas son claramente visibles en el suelo de la Luna. Esta foto fue tomada por el Astronauta Neil A. Armstrong, comandante de la misión, con una cámara de 70mm. (Cortesía NASA)
Apollo 11 – La Tierra desde la Luna
Esta vista de la Tierra elevándose sobre el horizonte de la Luna fue tomada desde la nave espacial Apollo 11. El terreno lunar que se puede ver corresponde a la región del Mar de Smyth en el lado cercano de la Luna. (Cortesía NASA)
Apollo 11 – Huella en la Luna
Una vista de cerca de la huella de un astronauta en el suelo lunar, fotografiada con una cámara de 70mm durante la actividad extravehicular (AVE) del Apollo 11 en la Luna.
Apollo 15 – Vehículo Lunar
Esta es una vista del Vehículo de Investigación Lunar fotografiado contra el fondo desolado de la luna durante la actividad extravehicular de la misión Apollo 15 en el punto de alunizaje de Hadley-Apeninos. Esta vista mira al norte. El borde oeste del Monte Hadley está en la parte superior derecha de la foto. El Monte Hadley se eleva unos 4,500 metros (14,000 pies) sobre la llanura. La característica lunar visible más lejana está a unos 25 kilómetros (16 millas) aproximadamente. (Cortesía NASA)
Apollo 17 – Punto de Alunizaje Taurus-Littrow
Este es el punto de alunizaje de la última misión (Apollo 17). Está situado en un valle entre las colinas Taurus-Littrow en el border sureste del Mar Serenitatis. Los Astronautas Eugene Cernan y Harrison H. Schmitt exploraron el valle con la ayuda de vehículo movido por electricidad. Esta imagen muestra a Schmitt inspeccionando una gran roca que ha rodado desde la colina cercana. (Cortesía NASA)
Apollo 17 – Gran Piedra Lunar
La Tierra lejos en el fondo por encima de un gran peñasco de la Luna. Esta fotografía fue tomada por una cámara de mano Hasselblad por los últimos caminantes lunares del Programa Apollo. (Cortesía NASA)
Apollo 17 – Paisaje Lunar
Esta imagen es una vista exceletne del desolado espacio lunar en la Estación 4 que recoge al astronauta científico Harrison H. Schmitt, piloto del módulo lunar, trabajando el el Vehículo de Investigación Lunar durante la segunda de las actividades extravehiculares del Apollo 17 en el punto de alunizaje Taurus-Littrow. Esta es el área donde Schmitt observó por primera vez el suelo naranja que es visible a ambos del Vehículo Lunar en esta imagen. El Cráter Shorty está a la derecha, y el pico al fondo en el centro es la Montaña Family. Una porción de Massif Sur se puede ver en el horizonte en el borde izquierdo. (Cortesía NASA)
Apollo 17 – Suelo Naranja
Estas esferas de cristal naranjas y fragmentos son las partículas más finas traídas desde la Luna. Las partículas varían entre los 20 y los 45 micrones. El suelo naranja fue traído desde el punto alunizaje Taurus-Littrow por los miembros de la tripulación del Apollo 17. El científico astronauta Harrison J. Schmitt descubrió el suelo naranja en el Cráter Shorty. Las partículas naranjas, que están entremezcladas con granos negros y moteados, tienen el mismo tamaño que las partículas que componen los sedimentos de la Tierra. Un análisis químico del suelo naranja ha mostrado que esta muestra es similar a otras traídas por el Apollo 11 desde un punto (Mar de la Tranquilidad) situado a varios cientos de millas al suroeste. Como en aquellas muestras, es rico en titanio (8%) y óxido de hierro (22%). Pero al contrario que las muestras del Apollo 11, el suelo naranja es inexplicablemente rico en zinc. El suelo naranja tiene un probable origen volcánico y no es el resultado del impacto de un meteorito. (Cortesía NASA)
Terminador del Cráter de Impacto Copérnico
Esta imagen de Copérnico fue tomada por la Misión Lunar Orbiter 5. Copérnico tiene 93 kilómetros de ancho y está situado dentro de la cuenca Mare Imbrium, al norte del lado cercano de la Luna (10° N, 20° W). La imagen muestra el suelo del cráter, los montículos, el border y las eyecciones radiales. Los rayos de las eyecciones se superponen alrededor de todo el cráter a los terrenos circundantes en grupo de la misma antigüedad que recibe el nombre de Sisteam Copernicano, identificado como el conjunto rocoso más joven de la Luna. (Shoemaker y Hackman, 1962, La Luna: Londres, Academic Press, p.289-300). (Courtesy NASA)
Apollo 17 – Vista Oblicua de Copérnico
Esta es una vista oblícua del gran cráter Copérnico en el lado cercano de la Luna, tal como se fotografió desde la nave Apollo 17 durante su órbita lunar. (Cortesía NASA)

 

http://www.solarviews.com/span/moon.htm

Publicado noviembre 30, 2011 por Mery en El espacio

Transbordador STS   Leave a comment

El sistema de Transbordador Espacial de la NASA (en inglés: Space Shuttle, Space Transport System o STS) formó parte del programa del transbordador espacial, siendo la primera nave espacial reutilizable y la primera capaz de poner satélites en órbita (aunque una órbita baja), y traerlos de vuelta a la superficie. Cada transbordador tenía una vida útil proyectada de 100 lanzamientos. Fue diseñado para ser el sistema bandera de exploración espacial tripulada de EE.UU. durante los años 80, y para hacer realidad el sueño estadounidense de construir y mantener una estación espacial como habían tenido los soviéticos en su momento. La flota de transbordadores espaciales, junto con los vehículos soviéticos, fueron los encargados de elevar los distintos módulos de la Estación Espacial Internacional, así como de la provisión regular de suministros.

Historia

La decisión de construir el Transbordador

Durante la década de 1960, la NASA había planteado una serie de proyectos sobre vehículos espaciales reutilizables para reemplazar los sistemas de uso único como el Proyecto Mercury, el Proyecto Gemini y el Programa Apolo. La Fuerza Aérea de los Estados Unidos (USAF) también tenía interés en sistemas más pequeños con mayor maniobrabilidad, y estaba realizando su propio proyecto de avión espacial, llamado X-20 Dyna-Soar, por lo que ambos equipos trabajaron juntos.

En la segunda mitad de la década de los 60, el esfuerzo para mejorar el Apolo se estaba diluyendo, y la NASA empezó a trabajar en el siguiente paso del programa espacial. Se proyectó un ambicioso programa que contemplaba el desarrollo de una enorme estación espacial, que se lanzaría con grandes cohetes y sería mantenida por un “transbordador espacial” reutilizable, el cual a su vez sería capaz de dar servicio a una colonia lunar permanente y, eventualmente, transportar personas a Marte.

Sin embargo la realidad fue otra, ya que el presupuesto de la NASA disminuyó rápidamente. En lugar de retroceder y reorganizar su futuro en función de su nueva situación económica, la agencia intentó salvar tanto como fuera posible de sus proyectos. Se descartó la misión a Marte, pero tanto la estación espacial como el transbordador todavía estaban en pie. Finalmente sólo se pudo salvar uno de ellos, que por razones económicas y logísticas fue el transbordador, ya que sin ese sistema no se podría construir una estación espacial.

Se propusieron una gran variedad de diseños, muchos de ellos complejos. Maxime Faget, diseñador de la cápsula del Mercury, entre otros, creó el “DC-3”; un pequeño avión capaz de llevar una carga de 9.000 kg y cuatro tripulantes, aunque con maniobrabilidad limitada. El DC-3 se constituyó en la plataforma básica con la que se compararían los demás diseños.

El esquema del Transbordador, que muestra el orbitador, los dos cohetes SRB a su lado, y el tanque de combustible (naranja).

En un intento de de ver su último proyecto salvado, la NASA pidió ayuda y colaboración de la Fuerza Aérea Estadounidense. La agencia solicitó que los futuros lanzamientos de la USAF se hicieran con el transbordador, en lugar de utilizar los lanzadores de un sólo uso que se estaban empleando, como el cohete Titan II. Como compensación, la USAF obtendría ahorros significativos en la construcción y actualización de sus lanzadores, puesto que el transbordador tendría capacidad más que suficiente para lograr los objetivos.

Sin mucho entusiasmo, la USAF asintió, no sin antes pedir un incremento significativo en la capacidad del transbordador, para permitirle lanzar sus satélites espías proyectados. Estos eran grandes, con un peso aproximado de 18.000 kg, y tendrían que ponerse en órbita polar, lo que necesita más energía que la que se requiere para poner un objeto en órbita baja (LEO). El vehículo también tendría que tener la capacidad de maniobrar hacia cualquier lado de su huella orbital para ajustarse a la deriva rotacional del punto de lanzamiento mientras estuviera en la órbita polar —por ejemplo, en una órbita de 90 minutos, el “punto Vandenberg” en California, EE.UU. tendría una deriva de 1.600 km, mientras que en órbitas más alineadas con el Ecuador, la deriva sería de menos de 400 km—. Para lograrlo, el vehículo debería tener alas más grandes y pesadas.

Con ello, el sencillo DC-3 quedaba fuera de la ecuación, debido a su reducida capacidad de carga y habilidad de maniobra. De hecho, todos los diseños eran insuficientes. Todos los nuevos dibujos tendrían que incorporar un ala delta. Y ese no era el único inconveniente: con el incremento de la capacidad del vehículo, los propulsores también debían ser mucho más potentes. De pronto, el sistema había crecido hasta ser más alto que el Saturn VI y sus costes y complejidad se salieron de todos los pronósticos.

Mientras todo esto sucedía, otras personas sugirieron un enfoque diferente: que la NASA utilizara el Saturn existente para lanzar la estación espacial, la cual sería mantenida por cápsulas Gemini modificadas, montadas sobre cohetes Titan II-M de la USAF. El coste sería probablemente menor, y alcanzaría antes el objetivo de la estación internacional.

La respuesta no se hizo esperar: un transbordador reutilizable compensaría con creces el coste de su desarrollo, si se comparaba con el gasto de lanzar cohetes de uso único. Otro factor en el análisis fue la inflación, que fue tan alta en la década de los años setenta del siglo XX que cualquier reposición del coste del desarrollo tenía que ser rápida. Se necesitaba entonces un elevado ritmo de lanzamientos para hacer que el sistema fuera factible desde el punto de vista económico. Estas condiciones no las cumplían ni la estación espacial ni las cargas de la USAF. La recomendación fue, entonces, hacer los lanzamientos desde el transbordador, una vez construido. El coste de lanzar el transbordador tendría que ser menor que cualquier otro sistema, exceptuando los cohetes pequeños y los muy grandes.

Con el tema de la viabilidad solucionado, la NASA se dedicó a obtener fondos para los cinco años que tardaría el desarrollo del proyecto, empresa que no resultó para nada fácil. La inflación, la Guerra de Vietnam y la crisis del petróleo amenazaban con dar al traste con el transbordador, pero era el único proyecto viable, y suspenderlo significaba que EE.UU. no tendría un programa espacial tripulado en la década de 1980. Sin embargo, los presupuestos debían ajustarse, lo cual llevó otra vez a la mesa de diseño. Se abandonó el proyecto de cohete reusable en favor de un cohete sencillo que se desprendiera y fuera recuperado posteriormente. El combustible se sacó del orbitador a un tanque externo, lo cual permitió aumentar la capacidad de carga a costa de desechar el tanque.

El último escollo de diseño fue la naturaleza de los propulsores. Se propusieron al menos cuatro soluciones, y se optó finalmente por la que contemplaba dos cohetes sólidos (en vez de uno grande), debido a los menores costes de diseño (aspecto que estuvo permanentemente presente en el diseño del transbordador).

Desarrollo

Lanzamiento del Columbia (1981).

El desarrollo del transbordador se hizo oficial el 5 de enero de 1972, cuando el presidente Richard Nixon anunció que la NASA comenzaría a crear un sistema de transbordador reutilizable, de bajo coste. Debido a los límites en el presupuesto, el proyecto ya estaba condenado a durar más de lo que se había anticipado originalmente. Sin embargo, el trabajo empezó rápidamente, y un par de años después ya había varios artículos de prueba.

De estos, el más notable era el primer Orbitador completo, que originalmente se conocería como “Constitution”. Sin embargo, una campaña masiva de cartas de fanáticos de la serie Star Trek convenció a la Casa Blanca para rebautizar al orbitador como “Enterprise”. A bombo y platillos, el Enterprise hizo su primer desplazamiento el 17 de septiembre de 1976 y empezó una serie de pruebas exitosas que fueron la primera validación real del diseño.

El primer orbitador completamente funcional, el Columbia, fue construido en Palmdale, California, y enviado al Centro Espacial Kennedy el 25 de marzo de 1979. Dos tripulantes iban en el primer viaje del Columbia, el 12 de abril de 1981. En Julio de 1982 el CEK vio llegar al Challenger (en castellano, Contendiente). En Noviembre de 1983 llegó el Discovery, y Atlantis en abril de 1985. La segunda parte del proyecto, la llamada Estación Espacial Libertad, anunciada en 1984, se convirtió, con modificaciones y reducciones, en la Estación Espacial Internacional. En 1986 el Challenger explotó 73 segundos después de su lanzamiento, y la tripulación de siete personas murió. Para reemplazarlo se construyó el Endeavour, que llegó en Mayo de 1991.

El 1 de febrero de 2003 otro trágico accidente sacudió a la familia de transbordadores espaciales de la NASA al desintegrarse en los cielos durante su reentrada el transbordador espacial Columbia, cuando regresaba tras finalizar con éxito la misión STS-107.

La NASA suspendió todos los vuelos de transbordadores programados mientras investigaba lo sucedido. El resultado fue que el desastre del Columbia se produjo por un pedazo de espuma que recubre el tanque externo que se desprendió y choco con el ala del transbordador a unos 800 km/hora, este golpeó y produjo un orificio que luego resultaría fatal ya que por este entraría el plasma producido por el rozamiento con la atmósfera lo que la derritió. Estos se reiniciaron con el despegue del Discovery dos años y medio después, el 26 de julio de 2005, para llevar a cabo la misión STS-114, esta se realizó sin haber solucionado por completo el problema del tanque externo, el Discovery regresó el 9 de agosto de 2005, aterrizando en la Base Edwards en California. La siguiente misión de Transbordadores se programó para julio de 2006 con el lanzamiento del Discovery. La misión comprendió un viaje a la Estación Espacial Internacional y pruebas de seguridad.

El 16 de mayo de 2011, la nave Endeavour despegó del Centro Espacial Kennedy hacia la ISS para entregar el Espectrómetro Magnético Alfa (EMA). El día 1 de junio de 2011, tras desacoplarse de la Estación Internacional, realiza su último aterrizaje, siendo el último transbordador en activo de los EEUU, poniendo fin a 19 años de servicio del Endeavour.

Datos técnicos

El transbordador espacial tiene los siguientes componentes principales:

  • El propio vehículo transbordador (Orbitador) reutilizable. Dimensiones al estar sobre sus ruedas: 17,25 metros de altura (incluye cola timón), 37,24 metros de largo y envergadura 23,79 (entre extremo de las alas). Capacidad de tripulación: 5 a 7 personas.
  • Un gran tanque externo desechable de combustible (ET por sus siglas en inglés) que contiene hidrógeno y oxígeno líquidos en tanques interiores para alimentar los tres motores principales. El tanque se libera 8,5 minutos después del lanzamiento, a una altitud de 109 km, rompiéndose en pedazos que caen al mar sin ser recogidos. Dimensiones: 46,14 metros de altura y 8,28 metros de diámetro.
  • Dos tanques recuperables de combustible sólido (SRB por sus siglas en inglés) que contienen un propulsante compuesto principalmente de perclorato de amonio (oxidante, 70% en peso) y aluminio (combustible, 16% en peso). Ambos tanques se separan 2 minutos después del lanzamiento a una altura de 66 km, abren sus paracaídas y luego son recogidos tras su amerizaje. Dimensiones: 44,74 metros de altura y 3,65 metros de diámetro. Cada tanque pesa 96.000 kilogramos.

 

  • Altura del conjunto: 56,14 m.
  • Longitud del transbordador: 37,23 m
  • Envergadura: 23,79 m
  • Peso en el despegue: 2.041.166 kg
  • Peso tras la misión: 104.326 kg
  • Carga máxima transportada: 28.803 kg (volver a la Tierra con aprox. 14.000 kg)
  • Órbita: 185 a 643 km (no puede elevarse a más de 1.000 km)
  • Velocidad: 27.875 km/h

Flota de transbordadores espaciales de la NASA

Los cinco transbordadores funcionales de la NASA durante algunos lanzamientos.

  • Vehículo de prueba, no apto para vuelos orbitales:
    • Enterprise (1977-1977)
  • Perdidos en accidentes:
    • Columbia (1981-2003). Primer vuelo de un transbordador.
    • Challenger (1983-1986). Primer transbordador accidentado.
  • Retirados:
    • Discovery (1984-2011)
    • Atlantis (1985-2011). Último vuelo de un transbordador.
    • Endeavour (1992-2011)

Actualmente ya no queda ningún transbordador espacial en servicio.

El futuro de los transbordadores espaciales

Tras la paralización de los vuelos de transbordadores estadounidense y la retirada de los mismos del servicio en 2011, la compañía rusa NPO Energía, responsable de la construcción del Buran y la familia Soyuz, ha comenzado a desarrollar un nuevo transbordador: el Kliper. Este nuevo transbordador se basa en la idea básica de un vehículo de bajo coste reutilizable y combina los conceptos utilizados con éxito durante décadas en los Soyuz y en el prototipo creado por Dassault para la ESA, el Proyecto Hermes.

Proyecto por el Vehículo de Traslado Multi Propósito o MPCV

La agencia espacial de la NASA dio a conocer la nave que reemplazará a los transbordadores: el Vehículo de Traslado Multi Propósito -o MPCV (Multi-Purpose Crew Vehicle), por su sigla en inglés-, que fue presentado ayer en la sede de la NASA por el administrador de la agencia, Charles Bolden. La nave, de 21 toneladas, representa una vuelta a los orígenes de la agencia y su exitoso proyecto Apollo, aunque en una versión mejorada.

Ilustración que muestra al Vehículo de Traslado Multi Propósito (Tomando el rediseño de la nave Orión) en un futuro no muy lejano proyectada para el envío de astronautas a Marte. Se espera que su primer vuelo sea en 2016.

En esencia, el MPCV es una réplica del proyecto Orión, la cápsula diseñada durante la administración de George W. Bush para realizar viajes a la Luna y, posiblemente, a Marte. De hecho, la compañía que la está construyendo -Lockheed Martin- es la misma que estuvo a cargo de la creación de Orión. La diferencia está en que elVehículo de Traslado Multi Propósito está pensado para realizar viajes cortos, de no más de tres semanas -similar a un transbordador-, mientras Orión podía resistir uno de hasta 210 días.

La razón se debe en gran parte a la reducción del presupuesto: de los 2 mil millones de dólares que se había pedido para la creación del módulo, sólo se entregó la mitad. La nave tendrá una capacidad para llevar cuatro pasajeros en lugar de seis, como estaba originalmente estipulado (y la mitad de los ocho que soportan los actuales transbordadores).

De partida, la seguridad, considerando que dos de los cinco transbordadores tuvieron accidentes que costaron vidas de astronautas. La NASA dice que el MPCV es 10 veces más seguro que las actuales naves, gracias a la implementación de dos sistemas: el primero va por sobre la cápsula y se llama “Launch Abort System”, que permite en un par de millonésimas de segundo tomar el control de la nave y desviarla en caso de una emergencia en el lanzamiento, disipando, además, el calor y los efectos de la atmósfera. El segundo es el “Service Module”, que contiene agua, oxígeno, alimento y cargas científicas que acompaña al vehículo antes de volver a entrar a la Tierra. La cápsula también está capacitada para llegar más allá de la órbita baja de la Tierra, el límite que tenía el transbordador espacial, permitiendo la instalación de objetos en el espacio profundo. Técnicamente, podría llegar a la Luna, aunque por ahora su poca autonomía se lo impide.

Cuestión de precio

Pero quizás el factor más relevante en su desarrollo es el ahorro que generará. Se estima que cada lanzamiento de transbordadores tiene un costo de unos 450 millones de dólares, sin considerar eventuales reparaciones. Los lanzamientos con cohete son mucho más económicos. De hecho, la agencia estadounidense recurrirá a los cohetes rusos de aquí al 2015 para enviar a sus astronautas, cuyo precio de vuelo varía entre los 50 y 60 millones de dólares por asiento. El vehículo junto a los cohetes privados serán los pilares de la agencia hasta el 2016, cuando un nuevo cohete (encargado de lanzar la nave al espacio) y el MPCV estén listos para volver al espacio, recordando los viejos viajes de la misión Apollo y llegando a la Tierra en el océano, y no en una pista de aterrizaje.

Publicado noviembre 30, 2011 por sbabri en Tecnología espacial

¿Que son los eclipses?   Leave a comment

Por qué hay eclipses

Por qué hay eclipses

Esta figura representa la tierra y la luna vistas desde la estrella polar. Hay que ampliarla mucho para que se vea bien.

La tierra es el punto azul del centro, y la luna el punto gris que camina. Como la figura está hecha a escala, es más que posible que el punto gris no se vea, o se vea mal. Para hacerlo visible, se amplía la ventana, o se cambia la opción de menú “a escala” por la de “exageración al triple”.

La línea amarilla es un rayo de sol que llega hasta la tierra; la raya gris vertical es la sombra de la tierra, y la línea gris horizontal es un trozo de la órbita de la tierra. Es casi recta, porque el centro de la órbita está muy lejos, cerca del sol. El movimiento de traslación de la tierra la lleva sobre esa línea hacia la izquierda, aunque el movimiento no se ve en la figura.

 

Eclipses de luna

Los eclipses de luna se producen cuando la luna entra en la sombra de la tierra. Entonces dejamos de ver la luna, o parte de ella, si sólo entra a medias en la sombra. Sólo se puede ver el eclipse desde la parte nocturna de la tierra.

Ejercicio: poner la fecha a 21 de enero de 2000 y mirar si la luna, ese día, pasa por la sombra.

Eclipses de sol

Cuando la luna pasa cerca de la línea amarilla, la sombra de la luna toca la tierra. Cuando eso pasa, desde algunos puntos de la tierra se deja de ver el sol, o parte del sol.

Ejercicio: poner la fecha a 11 de agosto de 1999. ¿Pasa la luna entre la tierra y el sol?

Por qué no hay un eclipse cada quince días

Hay algo que falla en lo que acabamos de explicar: la luna pasa una vez al mes por la raya gris, y sin embargo no hay un eclipse de luna cada mes. Lo que falla es que lo dicho es bueno, pero el dibujo está mal hecho, porque la luna se mueve en el espacio y el dibujo es plano.

La sombra de la tierra es un cilindro muy delgado, que está en el plano de la pantalla (la eclíptica, el plano de la órbita de la tierra), pero la luna no está en ese plano. Se pasa la mitad del tiempo debajo del plano y la otra mitad encima de él.

Cambiando la opción de menú “visto desde la polar” por “visto desde el sol”, veremos en el dibujo la tierra y la luna como si estuviésemos mirando desde el sol. Ahora, cuando la luna pase por delante de la tierra, habrá eclipse de sol, y cuando pase por detrás, eclipse de luna.

Para calcular cuándo habrá eclipse, pondremos el control de velocidad en “rápido” y esperaremos a que la bolita pequeña pase por delante o por detrás de la grande. Hay que tener el ratón encima del botón de “paro”.

 

Cada cuánto hay eclipse

A juzgar por el dibujo, la luna pasa por delante de la tierra como mínimo dos veces al año, y por detrás lo mismo. No hay que fiarse de eso porque el dibujo es poco exacto. Hay menos eclipses de luna que eclipses de sol, porque la sombra de la tierra es algo más pequeña que la tierra, y porque la penumbra de la luna es algo más grande que la luna.

Cada año hay entre dos y siete eclipses; si hay dos, los dos son de sol, y si hay siete, dos o tres son de luna y los otros de sol. En promedio podríamos ver 1,6 eclipses de luna y 2,2 eclipses de sol por año, si viajásemos exprofeso a algún punto de la tierra donde se viesen, que es mucho suponer.

Los eclipses de luna se ven desde la mitad de la tierra donde es de noche en alguno de los momentos del eclipse, así que, si no nos movemos de sitio, veremos algo más de 0,8 eclipses de luna por año.

En cambio, los eclipses de sol no se ven desde toda la mitad de la tierra donde es de día, sólo desde la parte que queda detrás de la luna, que puede abarcar la mitad de la cara iluminada de la tierra, o menos. Sin movernos de sitio, en promedio veremos 0,5 eclipses de sol por año, casi todos parciales.

De los 41 eclipses de sol que suceden en 18 años sólo 11 son totales, y los totales sólo se ven totales en una parte muy pequeña de la tierra, de pocos cientos de kilómetros de ancho. Si no nos movemos de sitio, podemos esperar ver un eclipse total de sol cada 300 años. Como media, ojo: a lo mejor pasan mil años entre uno y el siguiente, y a lo mejor sólo son cien.

Nota: un eclipse de luna puede durar un par de horas. En la figura, los eclipses de juguete duran un par de horas SIEMPRE QUE esté activada la opción “a escala”. Si ese menú está en “triple”, los eclipses de la figura durarán seis horas, que es el triple de la duración real.

Esta figura no permite calcular eclipses bien. Que un trozo del disco de la luna quede detrás del de la tierra no quiere decir que haya eclipse parcial.

Publicado noviembre 30, 2011 por Mery en El espacio

Escudo térmico.   Leave a comment

En aeronáutica, un escudo térmico es la capa protectora de una nave espacial o misil balístico que está diseñado para protegerlos de las altas temperaturas producidas por el rozamiento con las capas altas de la atmósfera durante su reentrada desde el espacio. También se considera necesario en el diseño de un avión de alta velocidad.

Forma

H. Julian Allen del National Advisory Committee for Aeronautics (Comité Nacional Asesor de Aeronáutica) descubrió en 1952 que la “forma de plato” hacía más efectivo el escudo térmico. Esta forma incrementa la resistencia y crea una onda expansiva delante de la nave espacial causada por choque con la atmósfera, desviando el calor fuera de la nave. Sin embargo el aire contenido entre el escudo térmico y la onda expansiva está sometido a altas presiones, que convierten el gas en plasma muy caliente. El calor que genera el plasma, debe ser disipado por el material de que esté hecho el escudo térmico.

Tipos de escudos térmicos

Escudos térmicos desechables

Es el tipo de escudo térmico más simple y barato, disipa el calor producido por el plasma permitiendo la vaporización de sus capas externas. Así, estos escudos se desgastaban con la reentrada en la atmósfera, quedando inutilizables para posteriores usos.

Todas las naves espaciales primitivas a excepción de la primeras cápsulas del Proyecto Mercury (que era suborbital) usaban tecnologías desechables para ayudar con la transición de las altas velocidades orbitales a los regímenes aeronáuticos donde las naves pueden volar, como hacen los actuales transbordadores espaciales o desplegar paracaídas para aterrizar, como se hacía con las cápsulas espaciales de los programas Mercurio o Apollo.

Así, los escudos térmicos, son usados virtualmente por todas las naves espaciales y en muchos de los misiles balísticos, en los que no importa si el escudo térmico puede aguantar una segunda reentrada.

El Astronauta Andrew S. W. Thomas echa un vistazo debajo del Transbordador espacial Atlantis en Centro Espacial Kennedy.

Escudos térmicos reutilizables

Cuando fue diseñado el sistema de Transbordador espacial, se decidió que el uso de escudos térmicos desechables no eran eficientes. En su lugar los transbordadores espaciales están cubiertos en su parte inferior por miles de baldosas cerámicas (HRSI High-temperature Reusable Surface Insulation, que quiere decir, aislamiento reutilizable de superficies de altas temperaturas) diseñadas para aguantar múltiples reentradas únicamente con pequeñas reparaciones entre misiones. Sin embargo, se probó que el diseño original era algo menos robusto de lo que se pensaba; el transbordador sufría frecuentes pérdidas y daños de estas baldosas. El 16 de enero de 2003, el accidente que llevó a la destrucción del Transbordador Columbia se atribuyó al desprendimiento de un trozo de espuma aislante del tanque externo, que impactó en la parte inferior del ala izquierda provocando daños en las losetas de protección térmica cerca del tren de aterrizaje.

Tipos de enfriamiento de los escudos

Enfriamiento pasivo

En algunos misiles balísticos y en la cápsula espacial Mercurio se usaron disipadores de calor para aliviar el calentamiento producido por el plasma. Sin embargo la técnica requería una considerable cantidad de metal, añadiendo por tanto mucho peso al aparato. A consecuencia de esto su uso es poco común.

Algunos aviones de alta velocidad, como el SR-71 Blackbird y el Concorde, abordan el problema del calentamiento de forma similar a como lo sufren las naves espaciales pero con menor intensidad. La onda expansiva afecta morro del avión y lo calienta por la compresión que sufre el aire en torno suyo al aproximarse a la barrera del sonido. Generalmente el calor es conducido a través superficies de aleaciones de aluminio o titanio, u ocasionalmente de acero inoxidable. En el caso del Concorde el morro puede alcanzar una temperatura de operación máxima de 127 °C, 180 °C más caliente que el aire externo.

Enfriamiento activo

En varios avances sobre naves espaciales reutilizables y diseños de aviones hipersónicos se ha propuesto recientemente el uso de escudos térmicos hechos de aleaciones resistentes al calor, algunos de estos incluyen sistemas en los que el agua o combustible criogénico circulan sobre o a través de ellos para enfriarlos.

Temperaturas

La temperatura a la que llega normalmente la nave al penetrar en la atmósfera es de unos 1.500 °C. Las temperaturas alcanzadas en las reentradas más violentas (14.000 °C) sufridas por una nave espacial fueron soportadas por la sonda atmosférica que portaba la nave Galileo, que penetró en la atmósfera de Júpiter a 106.000 millas/h (47,4 km/s). El escudo térmico, estaba hecho de carbono-fenólico y constituía alrededor del 50% de la masa de la sonda antes de la reentrada.

(http://es.wikipedia.org/wiki/Escudo_t%C3%A9rmico)

Publicado noviembre 30, 2011 por sbabri en Tecnología espacial

Lego   Leave a comment

Gracias a la construccion de modelos de LEGO® de naves espaciales, los scientíficos y estudiantes pueden tener un mejor entendimiento de las misiones espaciales.

Publicado noviembre 30, 2011 por Mery en Mitos y leyendas